JP5591504B2 - エレベータ - Google Patents

Description

本発明は、非常時の制動制御機能を有するエレベータに関する。

従来、例えば特許文献１に開示されるようなエレベータの制動装置では、乗りかごの停止中における、乗りかごとつり合いおもりとのアンバランスを十分に保持する静的保持力と、巻上機回転中に制御不良に陥った際に停止させる動的な制動力とが求められる。

従来の制動装置は電磁コイルとコイルばねで構成されるものが多い。この制動装置は、具体的には、当該制動装置へ通電すると、コイルバネを押し縮めてパット部分を広げて開放する構造をもつ電磁クランパ式の制動装置である。電磁クランパ式の制動装置には、ディスク式やドラム式といった方式が挙げられる。

しかし、この電磁クランパ式の制動装置は、乗りかごの停止状態でのかご位置の保持性能は高いが、当該制動装置は一般にはオンオフ制御であるため、特に走行中の乗りかごを非常停止させる際の制動特性についての制御が困難であった。

近年、乗りかごの上昇加速保護や非常停止時の平均減速度が規定化もしくは法規化されてきており、制動装置には走行中の乗りかごを適切な制動力で停止させる機能が求められてきている。しかし、乗りかごの停止距離と当該乗りかごの減速度により乗りかご内の乗客に及ぼす衝撃とのトレードオフにより、制動装置の機能の選定可能な範囲が非常に狭くなるという問題が発生している。

この問題を解決するために、例えば、制動装置により発生させるトルクを予め調整可能な構造とし、静的な保持トルクと動的な制動トルクないしは制動距離を定期的に測定して、制動装置のシュー材の磨耗や経年変化に対して調整を行なうことで、制動装置が適切な保持トルクや制動トルクを持つように維持管理を行なうことが考えられる。

特開平７−２４２３７７号公報

しかしながら、エレベータの制動装置に求められる性能は厳密になってきており、世界各国のエレベータ向けの法規によっても定められている場合もある。例えば、乗りかごの静止状態における静止保持トルクは、乗りかごとつり合いおもりとの間に発生する静的なアンバランストルクに対し、ある一定以上のトルクである必要がある。
また、乗りかごの走行中に何らかの異常が発生して非常制動を掛ける場合においても、乗客の安全を確保するため、制動時の減速度は一定値以内とする必要がある。

一方で、昇降路終端階付近においては、乗りかごが十分に減速しきらない状態で終端部に突入することを抑制するために、必要十分な制動距離を確保した上で乗りかごを停止させる必要がある。
これらの条件を同時に満足するためには、制動装置の静的な保持トルク特性と、動的な制動トルク特性とが一定の範囲値内になるように管理する必要がある。

ここで、エレベータの中でも一般的なつるべ式エレベータは、乗りかごとつり合いおもりとをメインロープで接続する構成であるが、乗りかご内の積載条件や乗りかごの位置によりアンバランストルクが異なることから、静的な保持トルクや動的な制動トルクが状態により異なる。

従って、制動装置によるトルクの管理には、これら条件を考慮し、乗リかごの積載条件や乗りかごの位置によらず一定の静止及び制動性能を要求されることから、管理範囲はより厳密に管理される必要がある。

前述した、制動装置のトルクの調整を行なう方法では、エレベータの定期検査の際に静的な保持トルクと動的な制動トルクとを都度確認して調整することは困難を伴う。また、当該調整は、調整員の技量に依存すると言う問題もある。

そこで、本発明の目的は、乗りかごの停止時における減速度を適正な値とし、かつ、短い距離で乗りかごを停止させることが可能になるエレベータを提供することにある。

すなわち、本発明に係わるエレベータは、シーブに巻き掛けられてロープを介してカウンタウエイトに連結されて吊り下げられる乗りかごと、巻上機を機械的に制動動作する複数の制動装置と、前記乗りかごの静止時は、前記複数の制動装置のいずれも釈放状態とすることで、当該乗りかごと前記カウンタウエイトとのアンバランストルクを保持するための保持トルクを発生させ、前記乗りかごの非常停止制御中で、前記乗りかごの減速度が一定値以上である場合は、前記複数の制動装置の一部を開放状態とすることで前記制動装置による制動力を緩和させ、当該非常停止制御中で、前記乗りかごの減速度が一定値以下であり、かつ、前記巻上機の回転速度と前記ロープの送り量とに基づいて前記シーブと前記ロープとの間のすべりが発生していると判定された場合は、前記複数の制動装置の一部を開放状態とすることで前記制動装置による制動力を緩和させ、当該非常停止制御中で、前記乗りかごの走行速度が一定値以上である場合には、前記開放状態とした制動装置を釈放状態とすることで前記制動装置による制動力を増加させる制動装置制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、乗りかごの停止時における減速度を適正な値とし、かつ、短い距離で乗りかごを停止させることができる。

本発明の第１の実施形態におけるエレベータの構成例を示す図。 本発明の第１の実施形態におけるエレベータの巻上機の制動装置の構成例を示す図。 本発明の第１の実施形態におけるエレベータのエレベータ制御装置の構成例を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態におけるエレベータのブレーキ制御の一例を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態におけるエレベータの巻上機の制動装置の構成例を示す図。 本発明の第２の実施形態におけるエレベータのブレーキ制御の一例を示すフローチャート。

本発明は、乗りかごとつり合いおもりとをメインロープを介してバランスさせて昇降運転するつるべ式エレベータにおいて、巻上機に対して複数台設置された制動装置を個々に制御して制動トルクを可変制御することで、乗りかごの停止時は乗りかごとつり合いおもりとの間のアンバランスにより発生するアンバランストルクに対し、法規などに要求された必要十分な静的保持力を確保しつつ、乗りかごの非常停止時は複数台の制動装置を個々に制御することにより、乗りかごの減速度を制御しながらロープとシーブの間に発生するすべり、つまりロープスリップを抑制し、かつ乗りかごの停止に要する距離である停止距離を最短とする機能を提供するものである。

具体的には、例えば、比較的安価で実績のある電磁クランパを複数台分割して制動装置として巻上機に対して設置した上で、個々の制動装置を独立して制御することで制動トルクを能動的に変化させる機能を有し、かつ走行中に異常が発生して制動装置による非常停止を行なう場合に、乗りかごの走行速度と加減速度と巻上機の回転速度とを監視することで、乗りかごの減速度が乗りかご内の乗客に衝撃が顕著となる減速度となっていないか否か、およびロープスリップの発生有無を監視して制動トルクを可変とすることで必要十分な制動トルクを与え、かつ、乗りかごが停止するまでの走行距離を最短にするアンチロック制動機能を提供するものである。

以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの構成例を示す図である。
図１に示すように、本発明の第１の実施形態におけるエレベータは、２：１シングルラップによるローピングを用い、乗りかご６は、メインロープ１０に巻き掛けられた、かご上シーブ７，７ａに吊り下げられる。メインロープ１０は、かご上シーブ７，７ａ、メインシーブ５を介して、つり合いおもりシーブ９に巻き掛けられる。つり合いおもり８はつり合いおもりシーブ９に吊り下げられる。

乗りかご６は、巻上機１の駆動軸１ａに設けられたメインシーブ５に巻き掛けられたメインロープ１０を介してつり合いおもり８と連結される。乗りかご６は巻上機１の駆動によるメインシーブ５の回転に伴い、つり合いおもり８とともに互いに上下反対方向に昇降する。

また、巻上機１の駆動軸１ａには、乗りかご６の昇降動作の制動のためのディスク４が取り付けられる。このディスク４に対して、当該ディスク４に接触することで乗りかご６の昇降動作の制動を行なうための１台目の制動装置である第１制動装置２、および２台目の制動装置である第２制動装置３が設けられる。

巻上機１には、巻上機１の軸回転をもとにした回転角度を検出して、この回転角度に比例した数のパルス信号を発生する巻上機用パルスエンコーダ１２が取り付けられる。
また、乗りかご６の床面には、乗りかごの加速度もしくは減速度を検出するための加速度検出装置１３が取り付けられる。

また、このエレベータには、巻上機１やその他の機器の制御を行なうエレベータ制御装置１１、調速器１４、制動装置制御装置１６が設けられる。調速器１４の回転軸には、調速器１４の軸回転をもとにした回転角度を検出して、この回転角度に比例した数のパルス信号を発生する調速器用パルスエンコーダ１５が取り付けられる。

また、調速器１４には調速器ロープ２１が巻き掛けられる。調速器ロープ２１は昇降路下部の調速器テンショナ２２に巻き掛けられて乗りかご６に接続される。
制動装置制御装置１６は、機械室などに設けられる第１制動装置２および第２制動装置３の動作を制御する。この制御は、エレベータ制御装置１１による走行制御とは異なる制御である。

前述したように、本実施形態では、巻上機１の制動のために、第１制動装置２と第２制動装置３とでなる２台の制動装置を具備する。この実施形態では、乗りかご６の制動力は、巻上機１に取り付けられた第１制動装置２と第２制動装置３とにより与えられる制動力が、巻上機１の駆動軸１ａに取り付けられたディスク４に作用することにより発生する構成となっている。

図２は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータの巻上機の制動装置の構成例を示す図である。
ここでは、第１制動装置２及び第２制動装置３のうち第１制動装置２の構成について説明するが、第２制動装置３の構成についても同様である。
図２に示すように、第１制動装置２は、電磁式のプランジャーであるアーマチュア２ａ、電磁コイル２ｂ、パット２ｃ、コイルバネ２ｄおよび外枠２ｅを有する。パット２ｃおよびコイルバネ２ｄは第１制動装置２について２つずつ設けられる。

外枠２ｅの内側には、アーマチュア２ａ、電磁コイル２ｂ、コイルバネ２ｄ、パット２ｃが収納され、さらにディスク４の最外周部を含む外周部分が収納されるようになっている。
外枠２ｅの内側面には電磁コイル２ｂが固定される。電磁コイル２ｂには、２つのコイルバネ２ｄを介してアーマチュア２ａが取り付けられる。電磁コイル２ｂからみたアーマチュア２ａの先端部分の表面には１つ目のパット２ｃが取り付けられる。また、外枠２ｅの内側面に取り付けられた２つ目のパット２ｃは、その取り付け部分の面の反対の面が１つ目のパット２ｃの先端部分の表面と向かい合うように固定される。

エレベータの運転停止時は、前述したアーマチュア２ａに取り付けられるパットである１つ目のパット２ｃと、外枠２ｅの内側面に取り付けられた２つ目のパット２ｃとが、２つのコイルバネ２ｄの反発力によりディスク４の外周部分を挟み込む構成となっている。

同様に、第２制動装置３は、アーマチュア３ａ、電磁コイル３ｂ、パット３ｃ、コイルバネ３ｄ、外枠３ｅを有する。また、第２制動装置３のアーマチュア３ａの先端面に取り付けられるパットである１つ目のパット３ｃと、外枠３ｅの内側面に取り付けられた２つ目のパット３ｃとが、２つのコイルバネ３ｄの反発力により、ディスク４の外周部分のうち第１制動装置２によって前述のように挟み込む部分と異なる部分を挟み込む構成となっている。

このようにディスク４が挟み込まれた状態において、２つのパット２ｃとディスク４との間に生じる摩擦力が制動力となる。また、ディスク４に作用する摩擦力と当該摩擦力が作用する点までの半径長さとにより、巻上機１の駆動軸１ａに作用する制動トルクが求まる。

本実施形態では、第１制動装置２の２つのパット２ｃがディスク４に押し付けられ、巻上機１の駆動軸１ａに制動トルクが作用している状態を、第１制動装置２が釈放状態にあると定義する。

第１制動装置２の電磁コイル２ｂに電圧が印加されると、この電磁コイル２ｂは電磁力を発生し、アーマチュア２ａを動作させて、コイルバネ２ｄを押し縮めて当該コイルバネ２ｄに取り付けられるパット２ｃをディスク４から引き離して制動力を開放する。本実施形態では、この状態を第１制動装置２が開放状態にあると定義する。

制動装置制御装置１６は、前述した第１制動装置２及び第２制動装置３を動作させることにより、巻上機１の駆動軸１ａに制動力を作用させて、メインシーブ５を介して、メインロープ１０により懸架されている乗りかご６の昇降動作を制動させる。

本実施形態では、乗りかご６の静止状態において、乗りかご６とつり合いおもり８との質量差により発生して駆動軸１ａに作用するアンバランストルクを解消、つまり保持させておくに必要十分な保持トルクが得られるように、第１制動装置２及び第２制動装置３により発生させるのに必要な保持トルクを選定することになる。

ただし、アンバランストルクは乗りかご６内の積載条件や乗りかご６の位置条件により変動するので、この変動する最大のアンバランストルクを保持するに必要十分な保持トルクが得られるように、前述した必要な保持トルクを選定する必要がある。

このように保持トルクが必要十分となるように選定する必要がある一方で、乗りかご６の走行状態からの非常停止などを行なう際においては、乗りかご６の減速度により発生するエレベータ全体系の慣性力がメインシーブ５とメインロープ１０との間に発生する摩擦力を超過する事による滑り出しを防止し、かつ乗りかご６内の減速度を、乗りかご６内の乗客への衝撃が顕著となる一定値未満に保ちながら最短の距離で当該乗りかご６を停止させる必要がある。
よって、第１制動装置２及び第２制動装置３により発生させる動的な制動トルクは一定範囲内にある必要がある。

前述した制動トルクの一定範囲とは、巻上機１の駆動軸１ａに発生させる制動力をメインシーブ５とメインロープ１０との間に発生する摩擦力よりも小さくすることでメインシーブ５とメインロープ１０とが滑り出すのを抑制する範囲であって、なおかつ乗りかご６の減速中に当該乗りかご６の減速度のピーク値ないしは平均値が前述した、乗客への衝撃が顕著となる一定値未満となる範囲とし、第１制動装置２及び第２制動装置３による乗りかご６の制動距離が最短となるために必要十分な動的な制動力を上回る範囲で与えられる。

また、前述した静的な保持トルクや、動的な制動トルク、乗りかご６の減速度ないし制動距離は、製品の性能や仕様やエレベータの法規等の要求仕様を満足するものでなければならない。

第１制動装置２及び第２制動装置３は、第１制動装置２側のパット２ｃディスク４との間に発生する摩擦力、および第２制動装置３側のパット３ｃとディスク４との間に発生する摩擦力により制動力を発生させる構造である。しかし、例えば電磁コイル２ｂ，３ｂに印加する電圧（電流）を制御して、コイルバネ２ｄ，３ｄの押し付け力を変化させて、パット２ｃ，３ｃとディスク４との間の摩擦力をコントロールすることは構造上困難である。

また、前述の通り、第１制動装置２及び第２制動装置３は、静的な保持力の特性と、前述のように必要十分な範囲内での作用を要する動的な制動力の特性をともに具備する必要があるので、例えば制動トルクをコイルバネ２ｄ，３ｄにより予め調整する方法では、繊細な設定と煩雑な調整手順が要求される。

このような問題を解消するために、本実施形態では、制動装置制御装置１６により、第１制動装置２と第２制動装置３のそれぞれを独立して制御する。乗りかご６の静止状態においては、第１制動装置２と第２制動装置３がディスク４に同時に作用することで必要十分な静的保持力を確保する。

図３は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータのエレベータ制御装置の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、エレベータ制御装置１１は、乗りかご減速度検出部３１、乗りかご走行速度検出部３２、乗りかご走行距離検出部３３、巻上機回転速度検出部３４、ロープスリップ判定部３５、減速度判定部３６、走行速度判定部３７を有する。

エレベータ制御装置１１の乗りかご減速度検出部３１は、乗りかご６に設置した加速度検出装置１３による検出結果をもとに、非常停止制御中で減速中の乗りかご６の減速度を検出する。

エレベータ制御装置１１の乗りかご走行速度検出部３２は、乗りかご６に設置した加速度検出装置１３による検出結果をもとに、非常停止制御中で減速中の乗りかご６の走行速度を検出する。

エレベータ制御装置１１の乗りかご走行距離検出部３３は、調速器１４に取り付けた調速器用パルスエンコーダ１５による検出結果をもとに、非常停止制御中で減速中の乗りかご６の走行距離を検出する。この走行距離はメインロープ１０の送り量に相当する。

エレベータ制御装置１１の巻上機回転速度検出部３４は、巻上機１の駆動軸１ａに取り付けた巻上機用パルスエンコーダ１２により、巻上機１の回転速度を検出し、この検出値の微分演算を行なう。この微分演算結果は、巻上機１の回転により乗りかご６が走行すべき距離に相当する。

エレベータ制御装置１１のロープスリップ判定部３５は、乗りかご走行距離検出部３３により検出した走行距離の検出結果であるメインロープ１０の送り量と、巻上機回転速度検出部３４による検出結果の微分演算結果とを比較し、これらの差分が一定値以上である場合には、メインシーブ５とメインロープ１０との間にすべりが発生していると認識する。

次に、図１に示した構成のエレベータのブレーキ制御に関わる動作について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態におけるエレベータのブレーキ制御の一例を示すフローチャートである。
まず、エレベータ制御装置１１は、乗りかご６が停止中であるか否かを検出する（ステップＳ１）。
乗りかご６が停止中である事をエレベータ制御装置１１が検出している場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、制動装置制御装置１６は、この検出にともない、第１制動装置２と第２制動装置３とを同時に釈放状態として保持トルクを発生させる（ステップＳ２）。

また、乗りかご６が停止中でない、つまり走行状態に移行する事をエレベータ制御装置１１が検出している場合には（ステップＳ１のＮＯ）、制動装置制御装置１６は、この検出にともない、第１制動装置２と第２制動装置３とを開放状態として保持トルクを解放する（ステップＳ３）。

このように乗りかご６が走行状態となった場合において、異常発生などにより、乗りかご６の非常停止制御を行なう必要がある事をエレベータ制御装置１１が検出した場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、制動装置制御装置１６は、この検出にともない、第１制動装置２と第２制動装置３とを同時に釈放状態として動的な制動力を発生させる（ステップＳ５）。

そして、エレベータ制御装置１１の乗りかご減速度検出部３１は、加速度検出装置１３による検出結果をもとに、減速中の乗りかご６の減速度を検出する（ステップＳ６）。
エレベータ制御装置１１の減速度判定部３６は、乗りかご減速度検出部３１により検出した減速度が一定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
この減速度が一定値以上でないと減速度判定部３６が判定した場合には（ステップＳ７のＮＯ）、エレベータ制御装置１１の乗りかご走行距離検出部３３は、調速器１４に取り付けた調速器用パルスエンコーダ１５による検出結果をもとに、減速中の乗りかご６の走行距離であるメインロープ１０の送り量を検出する（ステップＳ８）。

そして、エレベータ制御装置１１の巻上機回転速度検出部３４は、巻上機用パルスエンコーダ１２により巻上機１の回転速度を検出し、この検出値の微分演算を行なう。そして、エレベータ制御装置１１のロープスリップ判定部３５は、乗りかご走行距離検出部３３により検出した走行距離の検出結果であるメインロープ１０の送り量と、巻上機回転速度検出部３４による検出結果の微分演算結果とを比較する。
ロープスリップ判定部３５は、これらの差分が一定値以上でない場合にはメインシーブ５とメインロープ１０との間のすべりが発生していないと判定（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ６の処理に戻る。

一方、前述した差分が一定値以上である場合には、ロープスリップ判定部３５は、メインシーブ５とメインロープ１０との間のすべりが発生していると判定する（ステップＳ９のＹＥＳ）。
すると、制動装置制御装置１６は、第１制動装置２ないし第２制動装置３のいずれか一方を開放状態として制動トルクを緩和する（ステップＳ１０）。

この制動トルクの緩和後、すべりが発生しなくなったとロープスリップ判定部３５が判定した場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、制動装置制御装置１６は、第１制動装置２ないし第２制動装置３のうち、ステップＳ１０の処理で開放状態とした制動装置を再び釈放状態とすることで制動力を増加させる（ステップＳ１２）。

また、前述した減速度が一定値以上であると減速度判定部３６が判定した場合には（ステップＳ７のＹＥＳ）、制動装置制御装置１６は、第１制動装置２ないし第２制動装置３のいずれか一方を開放状態として制動トルクを緩和する（ステップＳ１３）。

この制動トルクの緩和後、前述した減速度が一定値未満となった事を減速度判定部３６が判定した場合には（ステップＳ１４のＹＥＳ）、制動装置制御装置１６は、第１制動装置２ないし第２制動装置３のうち、ステップＳ１３の処理で開放状態とした制動装置を再び釈放状態とすることで制動力を増加させる（ステップＳ１４→Ｓ１２）。

また、ステップＳ１１やステップＳ１４の処理で「ＮＯ」と判定された場合、エレベータ制御装置１１の乗りかご走行速度検出部３２は、加速度検出装置１３による検出結果をもとに、減速中の乗りかご６の走行速度を検出する（ステップＳ１５）。

この検出した走行速度が一定値以上であると走行速度判定部３７が判定した場合には（ステップＳ１６のＹＥＳ）、制動装置制御装置１６は、第１制動装置２ないし第２制動装置３のうち、ステップＳ１０もしくはステップＳ１３の処理で開放状態とした制動装置を再び釈放状態とする（ステップＳ１６→Ｓ１２）。前述した判定基準となる、走行速度の一定値は、非常停止制御中の乗りかご６の停止距離が乗客へ明らかな危険を及ぼす可能性が生ずる距離である。

そして、乗りかご６が停止した事をエレベータ制御装置１１が検出した場合には（ステップＳ１７のＹＥＳ）、処理を終了し、乗りかご６が停止していない事をエレベータ制御装置１１が検出した場合には（ステップＳ１７のＮＯ）、ステップＳ６の処理に戻り、乗りかご６の減速度の検出以降の処理が再度なされる。

以上のように、本発明の第１の実施形態におけるエレベータでは、複数の制動装置のいずれかを釈放状態もしくは開放状態とする制御を非常停止制御中の乗りかご６の減速動作中に繰り返し行なうことにより、メインシーブ５とメインロープ１０との間のすべりを抑制し、かつ、所定の減速度以下で乗りかご６の走行速度を減速させつつ、乗りかご６を最短距離で停止させることが可能となる。

また、乗りかご６の走行中に各種制動装置を用いた非常制動を行なう際は、エレベータ制御装置１１に何らかの異常が発生している可能性があるが、本実施形態では、制動装置制御装置１６による、制動トルクを制御するための各種制動装置の開放や釈放の制御は、エレベータ制御装置１１による制御とは独立してなされる。よって、エレベータ制御装置１１に異常が発生していたとしても、各種制動装置の開放や釈放の制御を正常に行なうことができる。

また、制動装置制御装置１６は電子回路を含む安全装置の要件を満足する制御装置であることが望ましい。また、エレベータの法規等によっては、制動装置には２台以上の独立した装置により構成される要件が存在する場合もあることから、本実施例において第１制動装置２及び第２制動装置３は、２台ないしは複数台を１組とした制動装置の組み合わせで構成されることが望ましい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態におけるエレベータの構成は図１に示したものと基本的にほぼ同様であるので、図示および詳細な説明は省略する。
本実施形態では、巻上機１の駆動軸１ａに複数枚のディスクを具備し、これらのディスクのそれぞれに、制動装置を１対１で設け、複数台の制動装置により制動力を当該制動装置に対応するディスクに作用する構成を有し、乗りかご６の非常制動時の制動トルクを可変とすることで適切な制動力を作用させることを特徴とする。

図５は、本発明の第２の実施形態におけるエレベータの巻上機の制動装置の構成例を示す図である。
図５に示すように、本発明の第２の実施形態におけるエレベータの巻上機１の制動装置は、第１の実施形態と異なり、乗りかご６の昇降動作の制動のためのディスクは、第１制動装置２用のディスク４と、第２制動装置３用のディスク４ａとがそれぞれ設けられる。

また、巻上機１の駆動軸１ａと第２制動装置３用のディスク４ａとの接続部には、乗りかご６の非常停止時の制動トルクを抑制するための過負荷保護装置１７が取り付けられる。

本実施形態において、乗りかご６の制動力は、第１制動装置２とディスク４との間に発生する制動力と、第２制動装置３とディスク４ａとの間に発生する制動力とにより、乗りかご６の静止時に必要な保持トルクと乗りかご６の走行時における非常停止を行なう際に必要な制動トルクをともに得ることが出来る。

本実施形態では、第１制動装置２が制動力を作用するディスク４は巻上機１の駆動軸１ａに固定されており、制動トルクはそのまま駆動軸１ａの軸トルクとして作用する。
一方、第２制動装置３が作用するディスク４ａは、駆動軸１ａとの間に過負荷保護装置１７を介して取り付けられる。制動装置制御装置１６は、過負荷保護装置１７の機能を有効ないし無効な状態に制御する機能を有する。過負荷保護装置１７の機能が無効な状態とされた場合には、ディスク４ａは駆動軸１ａに完全に固定されている状態とみなすことができる。

また、過負荷保護装置１７の機能が有効な状態とされた場合で、ある一定の制動トルクがディスク４ａに加わると、過負荷保護装置１７が、当該制動トルクを保持したまま、駆動軸１ａがすべりを発生させる機能を具備する。
本実施形態における過負荷保護装置１７の機能は、一般に粘性流体を用いたカップリングを利用したトルクリミッタと類似の機能を有するものである。

図６は、本発明の第２の実施形態におけるエレベータのブレーキ制御の一例を示すフローチャートである。初期状態では、過負荷保護装置１７の機能は有効であるとする。
まず、エレベータ制御装置１１は、乗りかご６が停止中であるか否かを検出する（ステップＳ２１）。
乗りかご６が停止中である事をエレベータ制御装置１１が検出している場合には（ステップＳ２１のＹＥＳ）、この検出にともない、エレベータ制御装置１１は、過負荷保護装置１７の機能を無効とする（ステップＳ２２）。そして、制動装置制御装置１６は、第１制動装置２と第２制動装置３とを同時に釈放状態として保持トルクを発生させ（ステップＳ２３）、ステップＳ２１の処理に戻る。

また、乗りかご６が停止中でない、つまり走行状態に移行する事をエレベータ制御装置１１が検出している場合には（ステップＳ２１のＮＯ）、制動装置制御装置１６は、この検出にともない、第１制動装置２と第２制動装置３とを開放状態として保持トルクを解放する（ステップＳ２４）。

このように走行状態となった場合において、異常発生などにより、乗りかご６の非常停止制御を行なう必要がある事をエレベータ制御装置１１が検出している場合には（ステップＳ２５のＹＥＳ）、制動装置制御装置１６は、この検出にともない、過負荷保護装置１７の機能を有効に設定した上で（ステップＳ２６）、第１制動装置２と第２制動装置３とを同時に釈放状態として動的な制動力を発生させる（ステップＳ２７）。

メインシーブ５とメインロープ１０との間にすべりが発生する際の制動トルクの値、及び乗りかご６の減速度が前述した一定値以上となることにより乗りかご６内への乗客への衝撃が顕著となる際の制動トルクの値は、予め設計もしくは実験などにより求めることが出来る。

本実施形態では、過負荷保護装置１７の機能が有効に設定されている場合は、メインシーブ５とメインロープ１０との間にすべりが発生する際の制動トルク未満となり、かつ乗りかご６の減速度が前述した一定値未満となることにより、制動トルクは、乗りかご６内への乗客への衝撃が顕著となる際の制動トルク未満となる。

つまり、本実施形態では、乗りかご６の非常停止時において、制動装置により発生する制動トルクは、メインシーブ５とメインロープ１０との間にすべりが発生する際の制動トルク未満、もしくは乗りかご６の減速度が前述した一定値未満となる。

この事により、乗りかご６内への乗客への衝撃が顕著となる際の制動トルクに到達する前に過負荷保護装置１７を動作させて、乗りかご６の必要十分な制動トルクのみを駆動軸１ａに伝達する。これにより、メインシーブ５とメインロープ１０との間にすべりを抑制し、かつ一定値未満の減速度で乗りかご６を減速させつつ、最短距離で停止させることができる。

そして、乗りかご６が停止した事をエレベータ制御装置１１が検出した場合には（ステップＳ２８のＹＥＳ）、エレベータ制御装置１１は、過負荷保護装置１７の機能を無効とする（ステップＳ２９）。

以上のように、本発明の第２の実施形態におけるエレベータでは、巻上機の駆動軸と複数枚のいずれかのディスクとの接続部に乗りかごの非常停止時の制動トルクを抑制するための過負荷保護装置を設け、乗りかごの非常停止制御時において、過負荷保護装置の機能が有効に設定されている場合は、制動装置により発生する制動トルクは、メインシーブ５とメインロープ１０との間にすべりが発生する際の制動トルク未満となり、かつ乗りかご６の減速度が前述した一定値未満となる。これにより、乗りかご６内への乗客への衝撃が顕著となる際の制動トルク未満とすることができる。

よって、第１の実施形態で説明したような、制動装置を釈放もしくは開放させる制御を乗りかご６の非常停止のための減速中に繰り返し行なうことなしに、メインシーブ５とメインロープ１０との間のすべりを抑制し、かつ、所定の減速度以下で乗りかご６の走行速度を減速させつつ、乗りかご６を最短距離で停止させることが可能となる。

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…巻上機、１ａ…巻上機の駆動軸、２…第１制動装置、２ａ…第１制動装置のアーマチュア、２ｂ…第１制動装置の電磁コイル、２ｃ…第１制動装置のパット、２ｄ…第１制動装置のコイルバネ、２ｅ…第１制動装置の外枠、３…第２制動装置、３ａ…第２制動装置のアーマチュア、３ｂ…第２制動装置の電磁コイル、３ｃ…第２制動装置のパット、３ｄ…第２制動装置のコイルバネ、３ｅ…第２制動装置の外枠、４，４ａ…制動装置用のディスク、５…メインシーブ、６…乗りかご、７，７ａ…かご上シーブ、８…つり合いおもり、９…つり合いおもりシーブ、１０…メインロープ、１１…エレベータ制御装置、１２…巻上機用パルスエンコーダ、１３…乗りかごの加速度検出装置、１４…調速器、１５…調速器用パルスエンコーダ、１６…制動装置制御装置、１７…過負荷保護装置、２１…調速器ロープ、２２…調速器テンショナ、３１…乗りかご減速度検出部、３２…乗りかご走行速度検出部、３３…乗りかご走行距離検出部、３４…巻上機回転速度検出部、３５…ロープスリップ判定部、３６…減速度判定部、３７…走行速度判定部。

Claims (3)

1. シーブに巻き掛けられてロープを介してカウンタウエイトに連結されて吊り下げられる乗りかごと、
   巻上機を機械的に制動動作する複数の制動装置と、
   前記乗りかごの静止時は、前記複数の制動装置のいずれも釈放状態とすることで、当該乗りかごと前記カウンタウエイトとのアンバランストルクを保持するための保持トルクを発生させ、
   前記乗りかごの非常停止制御中で、前記乗りかごの減速度が一定値以上である場合は、前記複数の制動装置の一部を開放状態とすることで前記制動装置による制動力を緩和させ、当該非常停止制御中で、前記乗りかごの減速度が一定値以下であり、かつ、前記巻上機の回転速度と前記ロープの送り量とに基づいて前記シーブと前記ロープとの間のすべりが発生していると判定された場合は、前記複数の制動装置の一部を開放状態とすることで前記制動装置による制動力を緩和させ、当該非常停止制御中で、前記乗りかごの走行速度が一定値以上である場合には、前記開放状態とした制動装置を釈放状態とすることで前記制動装置による制動力を増加させる制動装置制御手段と
   を備えたことを特徴とするエレベータ。
2. 前記制動装置制御手段は、
   乗りかごの走行を制御する主制御装置による制御と独立して前記複数の制動装置のいずれかを釈放状態もしくは開放状態とする
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ。
3. 前記乗りかごの減速度の一定値は、非常停止制御中の乗りかご内の乗客への衝撃が顕著となる値であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のエレベータ。

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